第九章 天然鲜花香料(四)

2018-04-15 作者: 樊建;赵天瑞
第九章 天然鲜花香料(四)

五、桂花挥发性成分

桂花是一种香气十分浓郁的芳香花卉。Www.Pinwenba.Com 吧陈虹霞、王成章、孙燕等采用水蒸气蒸馏方法提取桂花精油,通过GC-MS方法对江西3个桂花品种的挥发油成分进行分析。原料采集自江西新余丰宜县,桂花自然晾干,在密封袋贮存。样品置于挥发油提取器中按常规水蒸气蒸馏提取,蒸馏液用石油醚萃取数次,减压浓缩,得到桂花精油,颜色为浅黄色,金桂的提取得率为0.025%,银桂的提取得率为0.015%,四季桂的提取得率为0.03%。

六、茉莉花精油成分分析

郭素枝等研究了福建敖峰茉莉花基地种植的茉莉花精油成分。在开花期间,分别采摘生长正常的单瓣茉莉、双瓣茉莉和多瓣茉莉含苞待放的花蕾为原料,待花蕾完全展开时即进行检测。采用固相微萃取法和GC-MS技术,对单瓣茉莉、双瓣茉莉和多瓣茉莉花蕾香精油化学成分进行了鉴定,并用峰面积归一化法确定各成分的相对百分含量。结果表明,3个茉莉品种的花蕾香精油化学成分差异不大,其中单瓣茉莉有39种、双瓣茉莉和多瓣茉莉均为38种,其中萜类化合物27种,酯类化合物9种,烷烃类物质、醇类化合物、吲哚化合物各1种。含量较多的主要化学成分有对-孟-3-烯-1-醇、-异喇叭烯、α-长叶蒎烯;其次是-3-戊烯酸己烯酯、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、4-丁酸己烯酯、2-羟基-苯甲酸乙酯、1H-吲哚、γ-榄香烯、反式-石竹烯、顺-α-没药烯、瓦伦烯2、苯甲酸-3-己烯-1-醇酯、γ-古芸烯等。占主要化学成分的27种萜类化合物中,倍半萜化合物有20种,其相对含量为单瓣茉莉63.13%、双瓣茉莉22.7l%、多瓣茉莉19.68%。研究表明,茉莉花3个品种的香气高低顺序依次为单瓣茉莉>双瓣茉莉>多瓣茉莉,单瓣茉莉是最佳香气的首选,其次是双瓣茉莉,再者才是多瓣茉莉。因此,生产中选择单瓣茉莉花窨制茉莉花茶有利于品质的提高,选择单瓣茉莉花提取茉莉香精油可提高精油的得率。

张丽霞等为了比较同一样品用不同制备方法所得茉莉花香精油的差异,分别采用溶剂浸提法、SDE法和多孔树脂吸附法3种方法制备茉莉花净油、精油和头香,经GC、GC/MS分析并结合感官审评,结果表明:3种香精油组分数净油最多,精油其次,头香最少。所得香精油香气品质以头香最佳,精油其次,净油最差。

何春茂等以广西邕宁县茉莉花为原料,用超临界CO2萃取制得茉莉浸膏,再以2.0g浸膏制取净油,得净油1.49g,得率为浸膏的74.5%,其外观为黄色油状液。以香料级石油醚浸提茉莉鲜花得到浸膏,再用浸膏提取净油,净油得率为浸膏的68.5%,外观为黄棕色液体。采用GC-MS对两个样品进行分析。

两种萃取工艺所得的茉莉净油主要成分基本相同,大部分含量相似,但有些组分含量有较明显的差异。

从气相色谱分析结果看,超临界CO2萃取的茉莉净油分离出131个组分,而石油醚萃取的茉莉净油仅分离出99个组分。这说明超临界CO2这一溶剂可以更好地富集花香组分,从而使产品香气天然感更好,更接近天然茉莉花花香。

顺-3-己烯酯类化合物在净油中起着茉莉清香作用,其中苯甲酸-顺-3-己烯酯具有柔和青药香和木香香气,香气持久,它在超临界CO2萃取的茉莉净油中含量达28.77%,远高于它在石油醚萃取净油中的含量,这使CO2萃取的浸膏产品香气更清新柔和。

从气相色谱图看,超临界CO2萃取茉莉净油苯甲醇前的组分较多,含量较高,这些低沸点的醇、酮、酯对产品香气的飘逸性、透发性起重要作用。

总之,超临界CO2萃取茉莉浸膏的净油成分更完全,香气更接近天然茉莉花花香,具有一定的优越性。

第七节 精油的生理功能及应用

一、精油的生理功能

精油化学成分比较复杂,是一类具有生物活性的化学物质,比如醇、酮、酯、烯及萜类化合物,药理作用比较广泛,如芳樟醇和香茅醇有抗细菌、抗真菌和抗病毒的作用;苯乙醇有降压的作用;香叶醇有抗菌、驱虫的作用并对慢性支气管炎有较好的治疗功效;桉叶油素,又称桉树脑,有抗炎、抗菌、平喘作用;蒎烯有镇咳、去痰、抗菌的作用;以D-柠檬烯为主要成分制成的复方柠檬烯胶囊,具有利胆溶石、理气开胃、消炎止痛的功效,可用于治疗胆结石、胆囊炎及胆道术后综合症等。肉桂醛、紫苏醛、环丙烷基脂肪酸等植物精油成分能有效延长微生物的生长适应期,缩短对数生长期和稳定生长期,可有效降低微生物的生长势和减少微生物的生长量。据报道,精油的各种成分混合使用可提高其对某些皮癣菌的抗菌作用。李树来1982年发现香葵精油抗霉效果甚好。

1.抗菌消炎

大多精油都有抑菌活性,比如柠檬精油、薰衣草精油、薄荷精油、玫瑰精油、丁香精油、柠檬草精油、桉树精油、肉桂精油、姜精油等。其中有的种类具有很强的抑菌活性,如丁香油,对革兰氏阴性菌、阳性菌都有很强的抑制作用;荆芥油对急慢性动物炎症都有效果;大蒜新素能抑制血小板聚集,花椒果皮挥发油对白喉杆菌、炭疽杆菌、肺炎双球菌、金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌、绿脓杆菌和某些皮肤真菌具有抑制作用。

据报道,香茅精油可以抑制皮肤炎症。通过向小鼠表皮注射-β-D葡聚糖诱导皮肤炎症,导致中性粒细胞增多,并用MPO的活性来评估。0.5μL的凝胶多糖盐溶液注射入小鼠表皮,立即向Ⅰ组小鼠表皮注射5μl香茅精油,Ⅱ组小鼠表皮注射10μl香茅精油,Ⅲ组小鼠表皮注射泼尼松龙2mg,Ⅳ组为对照组。6h后测MPO活性,结果发现:Ⅰ组为31%,Ⅱ组为17%,Ⅲ组为8%,Ⅳ组为100%。

据研究,芸香草、麝香草、香茅草及薰衣草等10种植物的精油对中性粒细胞黏附反应的抑制作用。结果显示芸香草精油有强烈的抑制活性,在37℃下培养24h,IC50为0.00625%,其次为香茅精油和薄荷精油,IC50分别为0.013%和0.016%。

张旭等用中药制剂丁香罗勒乳膏对部分异位性皮炎患者进行局部治疗。临床研究表明丁香勒乳膏是一种安全有效的外用药,疗效接近糖皮质激素制剂哈西奈德乳膏,与其相比,副作用明显减少且有良好的止痒效果。丁香罗勒乳膏主要的有效成分是丁香油,其中含丁香酚、乙酰丁香酚和β-丁香烯等,通过影响环氧化酶和脂氧化酶代谢,抑制花生四烯酸代谢和磷酸二酯酶活性,使肥大细胞膜的稳定性增强,从而抑制组织胺的释放,抑制金黄色葡萄球菌和白色葡萄球菌等生长,从而产生抗炎抗过敏效果。

2.抗肿瘤和病毒

大蒜新素、野山药、β-桉叶油醇,香茅油的萜烯类化合物等都有抗肿瘤作用。而万寿菊叶精油,松针油有很好的抗甲型流感病毒的作用。乔木蒿精油对疱疹病毒具有较好的效果。艾叶挥发油对呼吸道合胞病毒具有一定的抑制作用。

Schnitzler等研究了生姜、麝香草、海索草和檀木4种植物的精油对HSV-1型疱疹病毒的控制活性。结果表明:檀木精油的效果好于其他3种精油,室温下CC50为%,其次是生姜精油,CC50为%,麝香草精油和海索草精油的效果相近,CC50分别为%和%。电镜观测到暴露在精油中的病毒的胞膜破裂,从而降低了感染宿主细胞的能力。

高甜惠等用MTT法测定云南拟单性木兰挥发油对肺癌细胞的抑制活性。在100μg/ml的挥发油浓度下,肺癌细胞在37℃温箱培养48h,抑制率为63.2%。

3.解热镇痛

牡丹皮和徐长卿中含有的牡丹酚,有镇痛、镇静作用,临床上制成4%的注射剂,用于治疗各种内脏疼痛,也用于风湿痛、皮肤瘙痒、过敏性皮炎、湿疹、鹅掌风等。细辛精油、柴胡精油具有解热止痛作用,已用于临床并有较好的退热效果。此外桉树精油,肉桂精油也都有较好的止痛和镇静作用。

4.祛痰止咳

芸香草精油主要成分胡椒酮具有松弛支气管平槽肌的作用。临床上用芸香草精油及人工合成的胡椒酮治疗慢性气管炎和支气管炎、支气管哮喘。临床上用于治疗平喘及镇咳、祛痰的精油还有薄荷精油、安杜鹃精油、白皮松精油、樟树精油、柠檬精油、薰衣草精油等。

5.降压、降胆固醇作用

秦燕在荔枝精油对大鼠血脂代谢的影响一文中报道荔枝种仁精油可显著降低高脂大鼠血总胆固醇浓度和低密度脂蛋白胆固醇浓度,同时增加高密度脂蛋白胆固醇含量,使高密度脂蛋白胆固醇/总胆固醇含量比值极显著提高。根据目前研究发现甜橙精油、肉桂精油、大蒜油、洋葱油也都具有降胆固醇,降压功效。

6.其他作用

改善肠胃功能,助消化,比如甜橙精油、柠檬精油、薰衣草精油、薄荷精油、豆蔻精油等;舒缓压力,消除精神紧张,如甜橙精油、薰衣草精油;改善皮肤结构,对创伤,溃疡,皮肤发炎,烫伤,疤痕有很好的治疗作用,比如桉树精油、柠檬精油、薰衣草精油;促使血液循环畅通,如甜橙精油、柠檬精油等。

随着生物技术的迅速发展,国内外研究人员先后将纯天然的植物提取液制成生物消毒剂,将其应用到消毒领域,多种具有良好杀菌效果,无刺激,无环境污染和毒副作用小的精油制品日益受到重视,在消毒方面展现出令人瞩目的前景。研究表明精油主要是通过影响菌类的呼吸作用及胞膜功能起到抑菌消毒作用的。据报道,精油成分香叶醇可以干扰细胞膜的功能,提高K+的细胞外渗透,还可以降低细胞膜脂质层的相变温度、影响膜脂的流动性;茶树油导致微生物最终死亡的机理是破坏了细胞膜的通透屏障,并伴随化学渗透控制作用的丧失,阻碍细菌细胞呼吸并增加了细胞质的透性,导致大肠杆菌的K+大量渗漏。

但总的来说,由于精油是多种成分的混合物,因而对精油整体的药理研究较少。普遍认为,精油主要作用于高等动物的神经系统,大部分精油在药理中为多作用位点,精油由于含有很多结构相似、分子质量相同的化合物甚至是同分异构体,完全分离单体化合物相对较难。由于现代社会越来越精确化、定量化,有效单体化合物的低成本高效分离仍然是植物精油成分分离需要解决的问题,也为机理研究提供可靠材料,为精油及其有效单体化合物的广泛应用提供依据。

二、精油的应用

1.精油在室内环境改善的应用

近年来,精油抑菌作用的研究更加深入,40种精油成分得到分析,分析后发现精油中的醛类和醇类如柠檬醛、葵醛、香叶醇、香草醇、葵醇、芳樟醇具有很强的抑菌性,而烯类如柠檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯和β-石竹烯无抑菌性。丁子香花油、月桂叶油等6种精油以及精油中的一些成分,如肉桂醛、紫苏醛、丁子香酚、百里香酚、香荆芥酚对大肠杆菌、单核细胞增生李斯特菌、大肠沙门氏菌离体抑菌活性进行测定,发现均有强烈抑制作用。

国内的学者也通过研究发现桉树、松树、柏树、樟树等自然释放的挥发物具有较强的杀菌能力,其他常见的植物挥发物如松脂、肉桂油、丁香酚等也能够直接杀死细菌、真菌等微生物。谢慧玲等采用室内水插枝法研究了27种植物的分泌物的杀菌效果,结果表明:杀菌效果大于40%的占供试植物的66.67%,香芹酚、百里香酚和丁香酚等有较强抑菌作用,单萜醇的抑菌活性仅次于酚类化合物,醛类、醚类也均有抑菌活性。由于精油抑菌成分具有较强的挥发作用,大部分可扩散到空气中,把飘浮在大气中的病原菌杀死,从而起到杀菌、净化空气的作用,因而逐步开始用于制作空气消毒剂。

2.植物精油在防腐保鲜中的应用

植物精油由于其较强的抑菌活性和低毒、环境友好等特点,也开始被应用到农产品特别是直接食用的果蔬病虫害防治和保鲜防腐上。研究人员使用百里香精油、肉桂精油、肉豆蔻精油、桉树精油和鼠尾草精油等5种精油通过熏蒸的方法对樱桃番茄、枣、葡萄、梨、苹果、桃、金橘和柑橘等8种果蔬进行处理,表现了较好的抑菌效果。同时,植物精油单独使用或是和其他防治手段结合使用时,对自然腐烂也具有较好的抑制作用,特别是百里香精油和肉桂精油对抑制果蔬采后病害和降低果蔬腐烂率有较强的作用,因此,利用植物精油进行果蔬采后病害的防治具有良好的开发前景,成为新的研究热点。

3.植物精油在其他方面的应用

天然植物精油最早是在日化产品中使用的,近年来除了利用植物精油的赋香功能之外,还充分利用各种天然提取物独特的生物活性来提高产品的质量和开发多种保健功能。研究结果表明迷迭香和柠檬草的精油以及**香气,具有一定的抗抑郁作用;肉桂油具有驱虫、防霉和杀菌的作用,能够制成衣物、鞋袜和高档日用品的驱虫剂和防霉剂。广泛使用的天然精油还有茶树油、椰子油、澳洲坚果油、芒果脂、甘草提取物等。尤其是现在的美容行业中,更是出现了各式各样的精油产品以及芳香疗法。这些均是利用植物精油的活性,起到美容、护发、抗衰老等效果。

我国植物精油资源丰富,应用广泛,目前在食用香料、农药、防腐剂、化妆品、保健品上的应用都取得了很大成就,进出口量也在不断提高。但是对其和单组分的作用机理,抗菌谱以及应用的范围等研究还不够深入,药理评价也不够完善,以后还需要研究者们多多付出。随着人们消费观念的转变,安全意识的增强,天然防腐物质、香料的需求量将会进一步增大,很多植物精油既是香精油又是一个很有潜力的生物防腐剂,作为食品添加剂在食品工业中应用前景会更为广阔。基于植物精油的生理作用,以后可以加大科研力度,进行深加工,进行芳香油及特有化合物的萃取,进一步提高附加值。

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